松下pc-link网络与pc通讯问题--解读松下未公开的plc通讯协议

1、pc-link网络与pc通讯问题解读松下未公开的plc通讯协议随着计算机信息技术、传感器技术和plc通讯技术的发展，利用plc组建的自动生 产线和會能生产监控系统，日益受到各个行业的产品生产工厂的青睞。木文所介绍 松下plc的mewnet模块的通讯方式，采用了 rs232与pc link形式结合的方式： 上位pc通过rs232与被设为主站的plc连接，下位的各个plc通过rs484以pc- link 的形式连接。这种结合方式的网络，在功能上克服了 pclink模式下，下位plc需 要共享有限的链接继电器和链接寄存器空间，没办法满足需婆同时采集、交换和处 理大量数据的plc网络的弊端：在成木上，

2、远远低于以et-lan unit模块为基础的 以态网形式的plc网络；而且该网络模式的上位机可在labview等软件的支持下构 成实时监控界面、下载数据到plc、到处报表等功能。该网络形式非常适合于生产企 业建立监控系统，以实现在线半成木、成品的测试数据的统计和分析，捉髙产品质 量稳定性，为企业帶來良好的经济效益。0前，各大品牌的plc都具有通讯功能，如松下plc的fp2系列，可通过多种 方式组成plc网络，其中较为常用的网路形式是pc-link网络。不过现有的plc还 局限于逻辑控制与数据采集方而，其木身不具备数据分析能力，不能生产报表或创 建数据库。因此，对于一个完整的自动化生产系统，或者

3、一个完整的工控网络來说， 上位组态可以说是必不可少的。而要实现上位机pc与plc的大量数据交换，两者通 讯问题是不可回避的。本文主要以松下fp2系列plc的mewnet(multi-wire link unit) 模块组网后再与上位pc实时通讯的问题展开讨论。松下fp2系列plc支持多种组网方式，除松下公司内部通讯协议的一些组网方式， 如pc-link, c-net, s-link等外，还支持一些开放的通讯方式，如rs232、rs485、 porfubus以及以太网等。实际工作中，在组建plc的监控网络时，要从网络的功能、 通讯速度、成本、编程量以及网络维护等因索加以考虑，可选择单一通讯方式组

4、网， 也可采用多种通讯方式一起，组成能满足需求的网络。要实现一台pc同时与多台松下fp2系列plc通讯，以太网是最为简单可靠的方 式，这种方式构成的网络，通讯速度较髙，可以达到2mbp/s的数据量，实时性较强、 数据量较大，是一种较佳的组网方式；然而这种方式中，每个plc都需増加上一个 et- lan unit模块，pc机需求的以太网接口也以相同数量増加。现市场上的et- lan unit价格较髙，从而整个网络造价较髙；对一些数据实时性需求不那么髙的场 合，这种方式无疑是一种浪费。fp2系列plc的另一种组网方式 pc-link连接，是先通过mewnet(multi-wire link uni

5、t)模块把各个plc以rs485连接起來，设置不同的站号（站号可在冇限范围内，任意不重复地设置），然后再通过编程软件fpwin-gr 给每个站号分配链接数据寄存器和链接继电器，以实现plc与plc之间的数据交换， plc间的数据交换速度可达500kbs<>这种方式的plc组，如果想实现与上位pc机的 通讯，可任选一个plc做主站（主站站号可在设置范围内任意设置），将主站的plc 的编程口或coml以rs-232与pc串口和连，由主站的plc将其它站点上的数据集'i' 到主站，并发送给pc,以实现pc与plc组z间的数据交换，其速度可以达115.2kbp/s。 具体的

6、各plc间以pc-link连接后再通过rs232与pc连接的网络架构图，即pc-link 与rs232组合的方式构成的监控网络，如图1-1111i a it2-hqmfc aial图1-1 pc通过rs2 32与主站连接，所冇plc通过rs485以pc- link形式连接以pc-link与rs232组合的方式构成的监控网络，从硕件上降低了网络的成本。 但pc-link组网形式下，各个plc站点需要共享链接数据寄存器与链接继电器，而 链接数据寄存器与链接继电器的数量很有限一一链接数据寄存器总量只有128个 字，链接继电器总量也只冇64个字，因此，站点越多，每个站点能分配到的链接 数据寄存器与链接

7、继电器数量就越少。虽然在数据传输时可以用索引寄存器分时处 理数据，但大量数据会拥挤在主站，占用大量的主站的内存，从而大大降低通讯效 率，降低数据实时性。所以对于需要快速采集、交换和处理大量数据的plc组态监 控系统，这种处理法显然是不能满足要求的。对于需要快速采集、交换和处理大量数据的plc组态监控系统來说，要想利用这种 低成本的pc-link与rs232纽合的方式，实现plc监控，必须解决数据量的处理问根据松下mewnet模块的开放通讯协议松下hewtocol通讯协议,可以轻松 的读取与pc连接的以pc- link形式连接的乞个plc上的数据，包括直接通过rs232 与pc连接的主站plc和

8、通过rs485连接的其他各站点plco 通讯格式“ 0 1# rdd0000000026*”表示读取站点“01”上的数据寄存器“dt0”到“ dt26”上的数 据，而“01”表示与pc相连接的plc,也就是主站站号（注意：“”为“carriage return",是“回车”符，即字符串“/r”）。根据松下mewt0c0l通讯协议， 把站号代码“01”改为“02”，即可以读写站点“02”上的数据，但实际读取的结 果是没有任何信息返回。再尝试其它站点，如“03、04、05”结果是相同的。也就是说，通过ps232只能读取pc-link屮与pc直接连接的plc的数据（该plc在 此处被设为0

9、1站），并不能读取pc-link网络中，通过rs485连接的各站点plc 的数据。然而使用松下公司的编程软件epw1n-gr,町以通过设定通讯站点，轻松地通过rs-232读取pc-link网络各站点plc的任何数据 包括rs484连接的各plco 站点设置的方法如图1-2. 1和1-2.2：arfpiib gr - 未命名1 （符号梯艇图编催）j文件0） 癖 向导q）査找 注薛© 视图妙在钱©谓试 工具（!）选项q）宙口爼）材助0）d os h >召 d 鳥 lm i6ki/翻49 7rm1ct p-ro)f)卫“在轴笹of）73在淡pit二遥控rlffl 正在割娴辑

10、12l(w)r9018 f35 nr9010171111rm ropy2k54dt 428054tjt 128c64rt q数蒐监控ad点监控11）ctrwctrl+dctrl+«图121图1-21通过点击“通讯站点指定"后就出现如图1-3：诵佶站措丸-未命名1本站c-net跖径 1 wewnet/et 30路径2(wewnet/et-law)珞径 3iwewket/et-lmomewfet-h (cpu)mewmet-m (link单元)r a1 4站号(1-63)穷肋qp图 1-2.2以上设置通讯站号的方法，可以轻松地通过rs-232读取pc-link网络各站点 plc

11、的任何数据，可实现程序的上下载，在线监控等。即，编程软件fpwin-gr通过 编程口以rs-232方式实现了对pc-l.ink网络其它站点plc的通讯。也就是说，存在 一种协议，可以使pc成功地读写pc-link网络的各plc的数据。只要破解此通讯 协议，即可在编写组态监控系统时，使用该协议直接读取其它站点的数据，不需要 再把其它站点的数据发送给主站，也不需要对站点上的数据作任何处理，从而提高 了通讯速率，解决大量数据在主站拥挤，占用了主站大量的内存，数据实时性较差 等问题。然而松下m ewt0c0l通讯协议对此并没有作任何说明，所以，要解决该 通讯协议问题，需要截取编程软件fpwin-gr在

12、运行“通讯站号指定”，成功读取其 他站点plc时，与pc串口的通讯数据，进行分析。为了了解fpwin-gr在“通讯站号指定”时串口数据流，可以使用串口通讯数据监控 软件p ortmon. exe,通过以下操作截取：第一步，运行portion. exe,设置“与plc 通讯的串口进行监控”的各项参数；第二步，运行fpw1n-gr,确定pc与plc能正常 通讯后，指定通讯站点（如图：1-2. 1, 1-2. 2）；第三步，截取。通讯数据监控软 件截取的界面如图1-3所示。a portmon on cn w 0500192 (local)file editcaptureoptions compute

13、r helps a1 1er 0 ©ab10甲科1 t1 p.| portr.i other00.nseria10su. options: open10.n.i.serialosu.20. n.i.serial0su.30.n.-i.serialosu.40. n.serialosu.50.n.i.serlalosu.60.n.i.一 serialosu.70. n.serialosu.80.n.i. serialo5u.90.n.i.serialosu.rate: 115200100,.n.i., serialosu.110 n.一 iserialosu.120. n.i.seri

14、alosu.stopbits: 1 parity: odd vordlength: 8130.,n.i.serialosu.eof:0 err 0 brk:o evt:o xon:11 x0ff:13140.n.i.serialosu.shake:1 replace 40 xonlinit:2048 xofflimit:512150.n. i.serialosu.ri:-1 rm:-1 rc 100 wm:o vc:200001卜0. n.：i.serialosu.insize: 6144 outsize: 6144170.n.i.serialosu.180. n.i. serialosu.

15、purge: txclear rxclear190.n.i.serialosu.length 11: xxee#oc0174.200. n.serialosu.length 1: %210.n.1.serialo.su.亠工妙或匹22 22o7i,serialqlenqth 1: t230 n. i.serialosu.240.n . i. serialosu.purge: txabort rxabort txclear rxclear250.nserialosu.260n.i.serialosu.270. n.i.serialosu.option®: open280.n.-i.se

16、rialosu.290. n.i.serialosu.图1-3图1-3在串口通讯数据截取界面上发现，在打开串口后，串口数据流有一串“ %ee#0c174. ”并返回“ees0c72”“ee#0c174.”在松下公司公开的松下mewtocol通讯协议中并没有任何说明，该语句只在“通讯站号指定”设置时才会 出现。为了验证“ %ee#0c174 ”在解决pc读取除主站外的其他plc时，为有效的通 讯协议语句，进行以下操作：一，关闭f pwin-gr,并关闭pc-link的plc网络的电 源；二,重新上电，运行串口调试助手，发送“ 01 # rdd0000000026*/r”，结果 返回01$rc02

17、1” （根据松下mewtocol协议，01$rc021”表示读取指令执 行成功）；三，发送“ %ee#0c174 w 返回“ ee$0c72” （结果与f pwin-gr指定通 讯站点读取其他站点plc的方法中，串口调试助手所捕捉到的内容相同）；四，利 用串口调试助手发送“ % 02# wcsy0030*/r ”后，2#的plc的y0051状态变亮，即 对2站y0051的写操作成功；五，再读取“02”站点其它数据寄存器的数据，触发 内外继电器，结果都能实现，可以正常通讯；六，将“02”改为“03； 04； 05等”， 分别读取其它站点的数据，结果都能一一实现正常通讯。即发送“%ee#0c174

18、”返 回ee$0c72”，即可读取pc-link网络上plc的数据不但可读取通过rs232 直接与pc连接的plc,而且还可读取pc-link中，其他站点plc的数据。即，结论1：要通过rs-232直接读取pc-l ink网络的各个站点的plc数据，需 在读取其它站点前先发送字符串“%ee#0c174”， 并正常返回“ee$0c72.”，触 发开启网络功能。但要注意，此功能非断电保持，plc在每次断电重新启动后要再 次发送此字符串,才能读写其它站点数据。在实现与其它站点通讯后，发送-%oi# rdd0000000026*/r"读取主站上的数 据，结果返回错误代码“01!2403 ”，

19、证明与pc相连的站点 “01”站（主站）， 不能再以“ 01 # rdd0000000026*/!'”的格式读取数据。此时断开plc电源，再重 新启动plco发送“ 01 # rdd0000000026*/r”结果有正常数据返回。由此可知， 发送“ ee$0c72”，成功读写其他站点的plc,开启了网络功能后，直接按照松下 mewt0c0l协议的格式，并不能读写与pc通过rs232 ffl连的站号为01的plc的站 号，站号“01”失效。为了解决这个问题，再次运行串口数据监控软件p0rtm0n. exe与fpwin-gr,如图1-2.1、图1-2. 2,将“通讯站指定”选择“01站点”

20、也就是与pc连接的plc站号，fpwin-gr会出现如图1-4的警告信息:图1-4警告信息显示此时与plc通讯出现错误，与截取的到的错误代码01! 2403” 一致，均表示为传输格式错误。将“通讯站点指定”指回“本站”实现正常通讯， 截取到的数据如图1-5a portmon on cn w 0500192 (local)f4eedk capture optonscarputer heb|q 3 qi& 0 2：ab | ? |m si time1 p|ri port | r1 other520.00000140n.1.serialo su530.00000782n .iserialo

21、su rate: 115200540.00000419n . i serialo su550.00000419h.1.serialo su560.00000279n .1 .seriolo sustopbits 1 polity： odduordlength: 8570.00000196n.1.serialo su eof:0 err 0 brk:o evt 0xon:11 xoff:13580.00000307n.i.serialo su shake 1 replace: 40 xonlimt. 2048 xof f lxnit: 512590.00000140n .1 .serialo s

22、b.rit rht rc:100 un 0uc 20000600.00000335n.1.serialo su insize: 6144 outsize: 6144610.00000391n . iser1a10 su620000223serialu purge: txclear rxclear640.00607032n .1 .serialo sulength 1650.00000335n.1.serialo su length 7: ee$rt20660.00074088niserialo su length 11670.00000251n.1 .serialo su length 7:

23、5128101680.00074646n. i.serialo su length 1. 0图1-5通过多次试验发现，使用fpwin-gr读写本站plc数据时，出现的通讯语句是以 “ %ee#”开头的，并不是松下mewtocol通讯协议中陈述的以主站号为代码 为开头的。“01#"。为验证“ ee”是否为这种网络模式下的有效主站站号，将原的“ 01 # rdd0000000026*/r ” 改成 “ ee # rdd0000000026*/r ” 尝试读取主站站点数据， 结果为正常返回数据，也就说可以读取源站数据，再将“ ee # rdd0000000026*/r ” 改为 “ 02 # rdd0000000026*/r ” 也可以读取 “02” 站点数 据，将“02”改为